(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-14
(45)【発行日】2022-09-26
(54)【発明の名称】ロック装置、およびロック装置を備えるドア駆動ユニット
(51)【国際特許分類】
E05C 21/00 20060101AFI20220915BHJP
E05F 15/655 20150101ALI20220915BHJP
E05F 15/635 20150101ALI20220915BHJP
E05F 11/14 20060101ALI20220915BHJP
E05B 83/36 20140101ALI20220915BHJP
B61D 19/00 20060101ALI20220915BHJP
B61D 19/02 20060101ALI20220915BHJP
【FI】
E05C21/00 C
E05F15/655
E05F15/635
E05F11/14
E05B83/36 A
B61D19/00 C
B61D19/02 D
(21)【出願番号】P 2018173503
(22)【出願日】2018-09-18
【審査請求日】2021-08-16
(73)【特許権者】
【識別番号】503405689
【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】上田 晋司
【審査官】野尻 悠平
(56)【参考文献】
【文献】登録実用新案第3060832(JP,U)
【文献】特開平10-018712(JP,A)
【文献】特開2000-345762(JP,A)
【文献】特開昭62-125178(JP,A)
【文献】特開平08-144632(JP,A)
【文献】特開平04-228788(JP,A)
【文献】米国特許第06446389(US,B1)
【文献】特表2012-528260(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第107339045(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E05C 21/00
E05F 15/635
E05F 15/655
E05B 83/36
B61D 19/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ドアの開口幅方向と平行な回転中心軸を有する回転体であり、前記回転体の回転位置によってドアリーフの前記開口幅方向の移動を可能または不能とするカムを有
し、
前記カムは、前記ドアリーフとともに移動する接触部に接触するカム面を有し、
前記カム面は、前記接触部が進入する方向に進行しつつ前記回転中心軸を中心として旋回するように構成される
ロック装置。
【請求項2】
前記ドアリーフが戸閉位置に達したときに前記ドアリーフの移動を不能とする位置で前記回転体の回転を規制する回転規制部を有する
請求項1に記載のロック装置。
【請求項3】
ドアの開口幅方向と平行な回転中心軸を有する回転体であり、前記回転体の回転位置によってドアリーフの前記開口幅方向の移動を可能または不能とするカムを有
し、
前記ドアリーフが戸閉位置に達したときに前記ドアリーフの移動を不能とする位置で前記回転体の回転を規制する回転規制部を有する
ロック装置。
【請求項4】
請求項1~3の何れか1項に記載のロック装置と、
前記カムが
前記ドアリーフの
前記開口幅方向への移動を可能とする位置のときに、前記ドアリーフを前記開口幅方向へ駆動させるドア駆動装置とを備えるドア駆動ユニット。
【請求項5】
ドアの開口幅方向と平行な回転中心軸を有する回転体であり、前記回転体の回転位置によってドアリーフの前記開口幅方向の移動を可能または不能とするカムを有する
ロック装置と、
前記カムが前記ドアリーフの前記開口幅方向への移動を可能とする位置のときに、前記ドアリーフを前記開口幅方向へ駆動させるドア駆動装置と、を備える
ドア駆動ユニット。
【請求項6】
前記ドア駆動装置は、
ドアの
前記開口幅方向に延びるベース部材と、
前記ベース部材と接触することにより回転しながら前記ベース部材に沿って移動することで前記ドアリーフを
前記開口幅方向に移動させる回転移動体とを備える
請求項4または5に記載のドア駆動ユニット。
【請求項7】
前記ベース部材は、前記ドアリーフが戸閉位置に達したときにモーターの駆動力により前記ドアリーフの開方向への移動が可能であり、
前記ベース部材の前記ドアリーフの開方向への移動によって前記回転体の回転を規制する回転規制部と接触することに基づいて前記回転体の回転を規制する
請求項6に記載のドア駆動ユニット。
【請求項8】
前記回転規制部としての第2カムは、前記回転体において、前記回転中心軸を間に挟んで前記カムとしての第1カムと反対側に配置される
請求項7に記載のドア駆動ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ドアリーフをロックするロック装置、および、ロック装置を備えるドア駆動ユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
ドア駆動ユニットとして、特許文献1に記載の技術が知られている。同文献に記載のドア駆動ユニットは、可逆ねじと、可逆ねじに沿って往復する往復台とを備える。往復台は、可逆ねじに摺動するナットを有する。可逆ねじが回転すると、往復台が可逆ねじに沿って移動する。往復台は、その移動に基づいて、ドアを移動させる。ドア駆動ユニットは、ドアを固定するためのロック装置を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ロック装置は、可逆ねじ及びその可逆ねじの回転に基づいて移動するナットを前提とする技術である。本発明は、可逆ねじ及びナットの構成の有無に関係なく、ドアリーフをロックできるロック装置およびドア駆動ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
(1)上記課題を解決するロック装置は、ドアの開口幅方向と平行な回転中心軸を有する回転体であり、前記回転体の回転位置によってドアリーフの前記開口幅方向の移動を可能または不能とするカムを有する。このような構成によれば、ドアリーフを簡単にロックできる。
【0006】
(2)上記ロック装置において、前記カムは、前記ドアリーフとともに移動する接触部に接触するカム面を有し、前記カム面は、前記接触部が進入する方向に進行しつつ前記回転中心軸を中心として旋回するように構成される。この構成によれば、ドアリーフとともに移動する接触部がカム面に接触することに基づいて、カムを有する回転体を回転させることができる。
【0007】
(3)上記ロック装置において、前記ドアリーフが戸閉位置に達したときに前記ドアリーフの移動を不能とする位置で前記回転体の回転を規制する回転規制部を有する。この構成によれば、ドアリーフの移動を不能にできる。
【0008】
(4)上記ドア駆動ユニットにおいて、上記ロック装置と、前記カムがドアリーフの開口幅方向への移動を可能とする位置のときに、前記ドアリーフを前記開口幅方向へ駆動させるドア駆動装置とを備える。この構成によれば、カムがドアリーフの開口幅方向への移動を可能とする位置のときに、ドアリーフを前記開口幅方向へ駆動させることができる。
【0009】
(5)上記ドア駆動ユニットにおいて、前記ドア駆動装置は、ドアの開口幅方向に延びるベース部材と、前記ベース部材と接触することにより回転しながら前記ベース部材に沿って移動することで前記ドアリーフを開口幅方向に移動させる回転移動体とを備える。この構成によれば、ドアリーフを移動させる移動体の小型化が可能である。
【0010】
(6)上記ドア駆動ユニットにおいて、前記ベース部材は、前記ドアリーフが戸閉位置に達したときにモーターの駆動力により前記ドアリーフの開方向への移動が可能であり、前記ベース部材の前記ドアリーフの開方向への移動によって前記回転体の回転を規制する回転規制部と接触することに基づいて前記回転体の回転を規制する。この構成によれば、ドアリーフが戸閉位置に配置されるときベース部材が移動することに基づいて回転体の回転を規制できるため、回転体の規制構造を簡潔にできる。
【0011】
(7)上記ドア駆動ユニットにおいて、前記回転規制部としての第2カムは、前記回転体において、前記回転中心軸を間に挟んで前記カムとしての第1カムと反対側に配置される。この構成によれば、回転中心軸を有する回転体の寸法を短くできる。
【発明の効果】
【0012】
上記ドア駆動装置およびドア駆動ユニットによれば、可逆ねじ及びナットの構成の有無に関係なく、ドアリーフをロックできる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図12】ケース及びカバーが取り外されたロック装置の斜視図。
【
図15】
図14の視点と反対側の視点からみた回転体の側面図。
【
図17】ドアリーフが戸閉位置に達する直前において、回転体に対する移動体ローラの配置を示す図。
【
図18】ドアリーフが戸閉位置に達するときの、回転体に対する移動体ローラの配置を示す図。
【
図19】ドアリーフが戸閉位置に達する直前において、回転体に対するロックローラの配置を示す図。
【
図20】ドアリーフが戸閉位置に達するときの、回転体に対するロックローラの配置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1~
図20を参照して、ドア駆動ユニットについて説明する。
鉄道の車両1にはドアが設けられる。ドアは、ドア開口部2を開閉するドアリーフ3を有する。車両1において、ドア開口部2の周辺には、ドア駆動ユニット5が設けられる。ドア駆動ユニット5は、ドアリーフ3を移動させるドア駆動装置10と、ドアリーフ3をロックするロック装置80とを備える。
【0015】
ドアリーフ3は、ドア駆動装置10の動作により開閉する。ドアリーフ3は、車両1の前後方向に沿って移動する。ドア駆動装置10は、車両1においてドア開口部2の周辺に取り付けられる。ドアリーフ3は、ドア駆動装置10の移動体30(後述参照)に取り付けられる。移動体30の移動に伴ってドアリーフ3が移動(開閉)する。ロック装置80は、ドアリーフ3が戸閉位置であるとき移動体30の移動を規制する。これにより、ドアリーフ3を戸閉位置で固定できる。
【0016】
例えば、ドア駆動装置10は、ドア開口部2の上の壁に設置される。ドアリーフ3は、ガイドレールからハンガー(図示省略)により吊り下げられて、車両1の前後方向に延びるガイドレールにより前後方向に案内される。そして、ドアリーフ3は、ドア駆動装置10の動力に基づいて移動する。
【0017】
図2及び
図3に示されるように、ドア駆動装置10は、ベース部材11と、モーター21の動力により回転する回転軸13と、回転移動体32と、伝達部材31とを備える。回転移動体32は、好ましくは、ドアリーフ3を移動させる移動体30の構成要素とされる。
【0018】
ベース部材11は、ドアリーフ3の開口幅方向DTに延びる。すなわち、ベース部材11は、その延長方向DXとドアリーフ3の開口幅方向DTとが一致するように設置される。ベース部材11は、その延長方向DXに配列される歯12(
図9)を有する。ベース部材11の歯12は、前述の回転移動体32と噛み合う。具体的には、ベース部材11は、ラックアンドピニオン構造のラックとして構成される。
【0019】
回転軸13は、ベース部材11の延長方向DXに沿って延びる。回転軸13は、ベース部材11に平行に配置される。回転軸13の回転中心軸CXを回転中心として回転する。回転中心軸CXは、ベース部材11の延長方向DXに沿うように延びる。回転軸13は、後述の駆動装置20の動力により回転する。回転軸13は、回転中心軸CXを中心とする円周に沿う周面14を有する。周面14(
図7参照)には、回転中心軸CXに平行な少なくとも1つの溝15が設けられている。
【0020】
図4に示されるように、駆動装置20は、モーター21と、減速装置22とを備える。減速装置22は、モーター21の出力軸21aに取り付けられる出力ギア23と、出力ギア23に噛み合う第1減速ギア24と、第1減速ギア24に噛み合う第2減速ギア25とを備える。出力ギア23、第1減速ギア24、及び第2減速ギア25は、一対の箱27aからなるケース27に回転可能に収容される(
図11参照)。出力ギア23は、モーター21の出力軸21aと一体に回転する。第1減速ギア24は、出力ギア23の回転に基づいて回転する。第2減速ギア25は、第1減速ギア24の回転に基づいて回転する。第2減速ギア25は、回転軸13と一体に回転する。モーター21の回転動力は、出力ギア23、第1減速ギア24及び第2減速ギア25を介して回転軸13に伝達される。このようにして、回転軸13は、モーター21の動力で回転する。
【0021】
図5~
図9を参照して、移動体30及び伝達部材31について説明する。
移動体30は、回転軸13の回転動力に基づいて移動する。回転軸13の回転動力は、伝達部材31を介して移動体30に伝達される。
【0022】
伝達部材31は、回転軸13の軸方向に対して相対移動可能であり、かつ、回転軸13と共に回転し、移動体30の回転移動体32と接触することによって回転軸13の回転力を移動体30の回転移動体32に伝達する。そして、伝達部材31は、回転軸13の回転力を移動体30の回転移動体32に伝達することにより、移動体30から力を受けて、移動体30と共に移動する。
【0023】
具体的には、伝達部材31は、回転軸13と一体に回転しかつ回転軸13に対して軸方向に摺動する摺動部材41と、摺動部材41に結合する第1ベベルギア51(第1のギア)とを備える。第1ベベルギア51は、移動体30の回転移動体32に固定される第2ベベルギア56(第2のギア)に噛み合う。すなわち、伝達部材31は、第1ベベルギア51を介して回転動力を移動体30の回転移動体32に伝達する。
【0024】
図6及び
図7に示されるように、摺動部材41は、回転軸13が挿通する挿通孔42を有する。摺動部材41の取り付け後において、挿通孔42の中心軸CYと回転軸13の回転中心軸CXとは一致する(
図7参照)。挿通孔42の内周面42aは、中心軸CYを中心とする円周に沿うように構成される。内周面42aには、中心軸CYに沿って延びる溝43が少なくとも1つ設けられている。当該溝43の溝幅は、回転軸13の溝15の溝幅と等しい。摺動部材41の溝43及び回転軸13の溝15により、円柱状の空間が形成される。この空間に、円柱状のロッドまたは球状のボールが収容される。この構造により、摺動部材41は、回転軸13に対して中心軸CYを中心とする円周方向の回転が制限され、かつ回転軸13に沿って移動可能となる。また、摺動部材41は、リング状のベアリング45(
図10参照)を介して保持体33に保持される。これにより、摺動部材41は、中心軸CYを中心として、保持体33に対して回転する。
【0025】
第1ベベルギア51は、摺動部材41に結合する結合部52と、回転軸13が挿通する挿通孔53と、挿通孔53の周りの設けられる傘歯54とを備える。第1ベベルギア51は、摺動部材41に結合して、摺動部材41と一体に回転及び移動する。すなわち、第1ベベルギア51は、摺動部材41及び回転軸13と一体となって回転中心軸CXを中心として回転する。また、第1ベベルギア51は、摺動部材41とともに回転軸13に沿って移動する。
【0026】
図6に示されるように、移動体30は、ベース部材11に噛み合う回転移動体32を備える。さらに、移動体30は、回転移動体32を保持する保持体33を備える。移動体30の回転移動体32は、伝達部材31から回転動力を受けることにより回転する。移動体30の回転移動体32はベース部材11に噛み合っている。これにより、回転移動体32が回転すると、移動体30はベース部材11に沿って移動する。
【0027】
具体的には、回転移動体32は、伝達部材31とベース部材11とに噛み合う。例えば、回転移動体32は、ベース部材11に噛み合うピニオンギア55と、伝達部材31の第1ベベルギア51に噛み合う第2ベベルギア56とを有する。ピニオンギア55の回転中心軸CAは、回転軸13の回転中心軸CXに垂直に交差する。第2ベベルギア56の回転中心軸は、ピニオンギア55の回転中心軸CAと同軸とされる。すなわち、第2ベベルギア56は、回転軸13の回転中心軸CXに垂直に交差する線を中心として回転する。そして、第2ベベルギア56は、ピニオンギア55に固定される。すなわち、ピニオンギア55と第2ベベルギア56とは一体に回転する。
【0028】
保持体33は、回転移動体32を保持する本体部61と、ベース部材11で支持される第1被支持部64と、回転軸13で支持される少なくとも1つの第2被支持部67とを有する。本実施形態では、保持体33は、2つの第2被支持部67を有する。
【0029】
保持体33の本体部61には、ピニオンギア55を収容する凹部62と、凹部62の底面62aから突出する支軸63とが設けられている。支軸63は、凹部62の中心部に設けられる。支軸63の中心軸は、ピニオンギア55の回転中心軸CAと一致する。保持体33に設けられる締結部78(後述参照)は、ドアリーフ3に結合する。このため、移動体30が移動することに伴ってドアリーフ3が開閉する。
【0030】
図8及び
図9に示されるように、第1被支持部64は、本体部61において凹部62の横に設けられる。第1被支持部64は、本体部61と一体に形成される。第1被支持部64は、ベース部材11が挿通する挿通孔65を有する。挿通孔65は、凹部62の内周面62bに交差するように延びる。挿通孔65と凹部62とが交差する部分で、挿通孔65と凹部62とが繋がる。ここでは、挿通孔65と凹部62とが繋がっている部分を「交差開口部66」という。交差開口部66において、ピニオンギア55とベース部材11とが噛み合う。ベース部材11は、一対の筒状の摺動部材72を介して第1被支持部64に挿通する。摺動部材72は、第1被支持部64の挿通孔65に固定される。
【0031】
一対の第2被支持部67は、本体部61からピニオンギア55の回転中心軸CAに沿う方向に突出する。一対の第2被支持部67は、回転軸13の回転中心軸CXに沿う方向において凹部62を間に挟み、かつベース部材11の延長方向DXに間隔をあけて配列される(
図5参照)。一対の第2被支持部67のそれぞれには、回転軸13が挿通する挿通孔68が設けられる。一方の第2被支持部67は、伝達部材31の摺動部材41を介して回転軸13に支持される。他方の第2被支持部67は、別の摺動部材74を介して回転軸13に支持される。別の摺動部材74は、伝達部材31の摺動部材41の構造と同じ構造を有する(
図6参照)。摺動部材41,74は、ベアリング45,75(
図10参照)を介して第2被支持部67の挿通孔68,68に挿通する。摺動部材41,74及びベアリング45,75は、ブラケット76,76及び抜け留め部材77,77により、第2被支持部67に取り付けられる。なお、ブラケット76,76は、ドアリーフ3に締結される締結部78を有する。
【0032】
図10を参照して、ドア駆動装置10の作用を説明する。
回転軸13が回転すると、回転軸13の回転と共に伝達部材31が回転する。伝達部材31が回転すると回転移動体32が回転する。回転移動体32が回転すると、回転移動体32のピニオンギア55とベース部材11との噛み合いにより移動体30が開口幅方向DTに移動する。移動体30が移動すると、移動体30とともに伝達部材31が回転軸13に沿って移動する。このため、回転移動体32には、伝達部材31を介して回転軸13から回転動力が伝達され続けられる。このように、ドア駆動装置10によれば、ねじの回転に基づいてナットを推進させるスライド機構とは異なる構造により、移動体30を移動できる。要するに、移動体30は、回転動力をベース部材11に噛み合うピニオンギア55の回転動力に変換することにより推進する。また、移動体30を推進させる動力である回転軸13の回転動力は、伝達部材31を介して回転移動体32に伝達される。このように、移動体30は、モーター21等の駆動源を備えないため、駆動源を備える移動体に比べて、小型化できる。
【0033】
図11~
図20を参照して、ドア駆動装置10に設けられるロック装置80について説明する。
ロック装置80は、ドアの全閉を維持するための装置である。ロック装置80は、車両1のドアにおいて、ドアリーフ3が戸閉位置に達するとき、ドアリーフ3とともに移動する接触部3Aと結合できる位置に配置される。ロック装置80は、ドアリーフ3が戸閉位置に達するとき、ドアリーフ3の移動を規制する。具体的には、ロック装置80は、ドアリーフ3が閉鎖方向DTCに移動してドアリーフ3が戸閉位置に達するとき、接触部3A(
図16参照)と結合し、開方向DTAに移動することを規制する。
【0034】
具体的には、ロック装置80は、回転体81を備える。回転体81は、ロック方向DL及びアンロック方向DUに回転可能な状態で、支持部材(図示省略)により支持されている。ロック方向DLは、回転中心軸CBを中心とする円周に沿う方向を示す。アンロック方向DUは、ロック方向DLと反対方向を示す。
【0035】
回転体81は、ドアの開口幅方向DTと平行な回転中心軸CBを有する回転体として構成される。回転体81は、回転体81の回転位置によってドアリーフ3の開口幅方向DTの移動を可能または不能とするカム(以下、「第1カム82」)を有する。第1カム82は、接触部3Aと結合可能である。
【0036】
上述の接触部3Aは、例えば、移動体30とともに移動するように移動体30に設けられる(
図16参照)。接触部3Aは、ロック装置80に結合するローラ(以下、「移動体ローラ98」
図5及び
図16参照)として構成される。移動体ローラ98は、移動体30において、ドアリーフ3の閉鎖方向DTCにおける先端に配置される。すなわち、移動体ローラ98は、ドアリーフ3が閉鎖方向DTCに移動して戸閉位置に達するとき、移動体ローラ98(接触部3A)が回転体81の第1カム82に進入可能であるように、移動体30に設けられる。
【0037】
さらに、回転体81は、回転規制部81Aを有する。回転規制部81Aは、ドアリーフ3が戸閉位置(全閉位置)に達したときにドアリーフ3の移動を不能とする位置(ロック位置)で回転体81の回転を規制する。回転規制部81Aは、回転体81に設けられる第2カム85の回転拘束部87として構成される。回転規制部81Aは、ベース部材11に設けられるロックローラ97(後述参照)と接触可能に構成され、ロックローラ97と接触することによって回転体81の回転を規制する。
【0038】
さらに、ロック装置80は、ベース部材11を所定の位置で拘束する。具体的には、ロック装置80は、ドアリーフ3が戸閉位置以外の位置に配置されているとき、開口幅方向DTに移動しないようにベース部材11を基準位置に固定し、ドアリーフ3が戸閉位置に達するときベース部材11の固定を解除する。ドアリーフ3が戸閉位置に達するときベース部材11の固定が解除されることにより、全閉で一対のドアリーフ3の押し合いによりドアリーフ3の移動が阻止されたときに駆動装置20から移動体30に伝達される力がベース部材11側に逃げるようになり、ドアの全閉時に駆動装置20にかかる負荷(駆動装置20内のギアに加わる負荷)が軽減される。ベース部材11の固定を解除する手段は、後述するように、第2カム85とベース部材11に設けられるロックローラ97との関係により構成される。
【0039】
ベース部材11には、回転体81に結合するローラ(以下、「ロックローラ97」
図16参照)が設けられる。ロックローラ97は、回転体81に結合できるところに配置される。ベース部材11は、ベース部材11の延長方向DX(すなわち、移動体30の開口幅方向DT)において、基準位置とシフトロック位置との間で移動可能である。シフトロック位置は、基準位置に対して開方向DTA(ドアリーフ3が開放する方向)に位置する。ベース部材11は、ドアリーフ3が戸閉位置以外の位置にあるとき、回転体81と結合して基準位置に固定されている。ベース部材11は、ドアリーフ3が戸閉位置に配置されるとき、回転体81との結合が解除されて基準位置からシフトロック位置に移動可能となる。ベース部材11は、ベース部材11から突出する突出部11Aを介して付勢ばね94により、開方向DTA(基準位置から位置シフトに向かう方向)に付勢されている(
図16参照)。なお、付勢ばね94の伸縮方向がベース部材11の移動可能方向と一致するように、付勢ばね94は収容筒99に収容されている。
【0040】
さらに、好ましくは、ロック装置80は、ドアリーフ3が戸閉位置に配置されている状態でドアリーフ3を開方向DTAに移動させる手段として、次の2通りの手段を有する。第1の手段は、ドアの全閉においてドアリーフ3の停止状態から開方向DTAに移動開始するとき移動体30を介してベース部材11に伝達される力によって、ベース部材11を所定の方向に移動させる(後述参照)。第2の手段は、ベース部材11を付勢ばね94に抗する力により所定の方向(シフトロック位置から基準位置に戻る方向)に移動させる(後述参照)。電源で駆動装置20が動作しており駆動装置20の動力で移動体30が移動するとき、少なくとも第1の手段が動作する。電源が停止して駆動装置20が動作しないとき、第2の手段が動作する。なお、本実施形態では、第1の手段及び第2の手段が併用されている。後述のように、ベース部材11の移動により、ロック解除を可能とする。
【0041】
図12~
図20を参照して、回転体81の一例を説明する。
図12は、上述のケース27及びカバー96を取り外されたロック装置80の斜視図である。
図13は、回転体81の斜視図である。
図14は、所定の視点からみた回転体81の側面図である。
図15は、
図14の視点と反対側の視点からみた回転体81の側面図である。
図16は、ロック装置80の部分透過図である。
図17および
図19は、回転体81がアンロック位置に配置されているときの図であり、
図19は、
図17の反対側の図である。
図18および
図20は、回転体81がロック位置に配置されているときの図であり、
図20は、
図18の反対側の図である。
【0042】
回転体81は、ベース部材11が挿通する挿通孔81aを有する。回転体81は、挿通孔81aの中心軸と一致する回転中心軸CBを回転中心として回転する。回転体81は、ロック位置(
図18参照)とアンロック位置(
図17参照)との間を回転によって往復する。ロック位置は、ドアリーフ3の移動を規制する位置である。アンロック位置は、ドアリーフ3の移動を許容する位置である。回転体81は、アンロック位置からロック位置に向かう方向(以下、「ロック方向DL」)に回転して、ロック位置に至る。逆に、回転体81は、ロック位置から、ロック方向DLとは反対の方向(以下、「アンロック方向DU」)に回転して、アンロック位置に戻る。
【0043】
第1カム82は、移動体ローラ98と結合する部分である。
第1カム82は、接触部3Aに接触するカム面82Aを有する。カム面82Aは、回転体81において、ロックローラ97が進入する方向に進行しつつ回転中心軸CBを中心として旋回するように構成される。具体的には、第1カム82は、回転体81の外周面から挿通孔81aに貫通しかつ回転体81の開口端81bから切欠いた切欠き部として構成される。カム面82Aは、切り欠き部の端面として構成される。
【0044】
具体的には、第1カム82は、進入部83と、拘束部84とを有する。
進入部83は、アンロック位置(
図17参照)で移動体ローラ98を進入させる。進入部83は、回転体81の回転中心軸CBに沿って、回転体81における開方向DTA側の開口端81bから閉鎖方向DTCに行くに従ってアンロック方向DUに向かうように延びる(
図17参照)。進入部83の開口部83aは、回転体81がアンロック位置をとるとき、回転体81の回転方向において、移動体ローラ98と同じ位置に配置される(
図17参照)。このため、移動体30とともに移動体ローラ98(接触部3A)が閉鎖方向DTCに移動すると、移動体ローラ98が進入部83に入る。なお、回転体81において、進入部83のアンロック方向DU側の部分を障壁部84aという。
【0045】
拘束部84は、回転体81がロック位置をとるとき、移動体ローラ98(接触部3A)を拘束する。拘束部84は、進入部83の延長部分である。拘束部84の開方向DTA側には、上述の障壁部84aが存在する(
図18参照)。これにより、移動体ローラ98が拘束部84に入ると、移動体ローラ98の開方向DTAへの移動が規制される。したがって、回転体81が回転しない限りにおいて、移動体ローラ98の拘束状態が維持され、これに基づいて、開方向DTAへの移動体30の移動が規制される。
【0046】
次に、第2カム85について説明する。
第2カム85は、ロックローラ97と結合する部分として構成される。例えば、第2カム85は、回転体81の外周面から挿通孔81aに貫通する貫通孔として構成される。また、第2カム85は、回転体81において回転中心軸CBに対し第1カム82の反対側に設けられる。
【0047】
具体的には、第2カム85は、回転許容部86と、回転拘束部87とを有する(
図14参照)。回転許容部86は、当該回転許容部86にロックローラ97が配置されるときにおいて回転体81の回転が許容されるように、構成されている。具体的には、回転許容部86は、規制端部86aと、規制端部86aから回転体81の回転中心軸CBを中心とする円周に沿うように延びる案内溝部86bとを有する。規制端部86aは、回転体81がアンロック位置をとるとき、ロックローラ97と接触する(
図19参照)。
【0048】
回転拘束部87は、当該回転拘束部87にロックローラ97が配置されるときにおいて回転体81の回転が制限されるように(すなわち、回転体81が回転しないように)、構成されている。回転拘束部87は、回転体81の回転中心軸CBに沿って回転許容部86の案内溝部86bから開方向DTAに向かって延びる。回転拘束部87において回転体81の回転方向の溝幅は、ロックローラ97の直径と等しいか、当該直径よりも若干大きい。このため、回転体81がロック方向DLに回転して、ロックローラ97が回転拘束部87に進入すると、回転体81の回転が制限される(
図20参照)。
【0049】
ロックローラ97が回転許容部86に配置され、回転体81がアンロック方向DUに回転し、回転許容部86の規制端部86aとロックローラ97とが接触する位置(アンロック位置)で回転体81が止まると(
図19参照)、ベース部材11の開方向DTAの移動が制限される。すなわち、回転体81がアンロック位置にあるとき、ベース部材11は、基準位置で移動不能に固定される。また、このとき、第1カム82の進入部83の開口部83aは、当該進入部83に移動体ローラ98に進入可能な位置に配置される(
図17参照)。一方、回転体81がロック方向DLに回転してロック位置に達し、ロックローラ97が回転許容部86の案内溝部86bに配置されると、ロックローラ97は、開方向DTAに移動可能となり、ベース部材11は、開方向DTAに移動可能になる。ベース部材11が開方向DTAに移動してシフトロック位置に配置されると、ロックローラ97が回転拘束部87に入り、回転体81の回転が規制される。回転体81の回転規制により、回転体81がロック位置で固定され、回転体81と移動体ローラ98(接触部3A)との結合が維持される。このようにして、ドアリーフ3が戸閉位置でロックされる。
【0050】
図16を参照して、ドア駆動装置10に設けられるロック解除装置90について説明する。ロック解除装置90は、ドアリーフ3の移動規制状態を解除する装置である。ドアリーフ3の移動規制状態は、第1の手段として、回転軸13が負方向(後述参照)に回転することに基づいて解除され、第2の手段として、ロック解除装置90により解除される。ロック解除装置90は、非常脱出時、アクセス時のドア開放作業(メンテナンスや乗り込み時)、もしくはモーター21の動作不良によって回転軸13を回転できないときのドアロック解除において、ドアリーフ3を開放できるようにするための装置である。
【0051】
ロック解除装置90は、ベース部材11を閉鎖方向DTCに移動させる。具体的には、ロック解除装置90は、操作(手動または電動)により、ベース部材11をシフトロック位置から基準位置に移動させる。具体的には、ロック解除装置90は、ベース部材11を押す押圧部材91と、押圧部材91に力を作用させるレバー92と、レバー92の動力部92bを案内する案内部材93とを備える。レバー92は、カバー96で支持される。レバー92は、支点部92aと、支点部92aを挟むように動力部92b及び作用部92cとを有する。レバー92は、支点部92aを中心に回転する。作用部92cは、押圧部材91に回転可能に結合する。動力部92bには、ケーブル等の伝達部材を介して力が加えられる。操作に基づく力が動力部92bに加えられると、レバー92の動作によりベース部材11が移動する。ロック解除装置90の動作により、ベース部材11をシフトロック位置から基準位置に移動すると、ロックローラ97が回転拘束部87から抜け出て、回転体81の回転が許容されるようになり、後述のように、第1カム82から移動体ローラ98(接触部3A)が退出できるようになるため、ドアリーフ3を動かせることが出来るようになる。
【0052】
次に、ロック装置80の作用を説明する。
まず、
図17~
図20を参照して、ドアが全閉になるときのロック装置80の作用について説明する。
【0053】
図17は、ドアリーフ3が戸閉位置に達する直前において、回転体81に対する移動体ローラ98の配置を示す。ドアリーフ3が戸閉位置に達する直前の位置にあるときは、回転体81は、アンロック位置をとる。
図18は、ドアリーフが戸閉位置に達するときの、回転体81に対する移動体ローラ98の配置を示す。ドアリーフが戸閉位置に達すると、回転体81は、ロック位置をとる。
図19は、ドアリーフ3が戸閉位置に達する直前において、回転体81に対するロックローラ97の配置を示す。ドアリーフ3が戸閉位置に達する直前においては、回転体81は、アンロック位置をとる。
図20は、ドアリーフが戸閉位置に達するときの、回転体81に対するロックローラ97の配置を示す。ドアリーフが戸閉位置に達すると、回転体81は、ロック位置をとる。
【0054】
ドアリーフ3の全開時、ドアリーフ3を閉鎖させる指令によりモーター21が回転軸13を駆動すると、回転軸13が正方向(移動体30を閉鎖方向DTCに移動させる回転方向)に回転する。回転軸13の回転は、伝達部材31を介して回転移動体32に伝達される。そうすると、ピニオンギア55が回転して、移動体30が閉鎖方向DTCに移動する。
【0055】
図17に示されるように、ドアリーフ3が戸閉位置直前の位置まで来ると、移動体ローラ98が回転体81の第1カム82の進入部83に進入する。そうすると、回転体81がロック方向DLに回転する。このようにして、回転体81は、アンロック位置からロック位置に回転変位する。また、回転体81がロック位置に配置されると、ロックローラ97は、第1カム82の回転許容部86から回転拘束部87への移動が可能となる。
【0056】
ドアリーフ3が戸閉位置に配置されると、
図18に示されるように、移動体30の移動体ローラ98は、第1カム82の拘束部84に配置される。また、ドアリーフ3が戸閉位置に達すると、上述のように一対のドアリーフ3の押し合いにより移動体30の移動が阻止される。移動体30の移動が阻止されると、回転軸13の回転動力が移動体30の伝達部材31及び回転移動体32を介してベース部材11に伝達される。このとき、ベース部材11に加わる力は、ベース部材11に開方向DTAに作用する。したがって、ベース部材11には、ベース部材11を開方向DTAに移動させる力(第1の手段による力)が加わる。また、ベース部材11は、上述の付勢ばね94で開方向DTAに付勢されているため、電源が停止して駆動装置20が動作しない場合でも、ベース部材11には、ベース部材11を開方向DTAに移動させる力(第2の手段による力)が加わる。一方、上述のように、ロックローラ97は、第1カム82の回転許容部86から回転拘束部87への移動が可能となっているため、ベース部材11が開方向DTAに移動する。ベース部材11がシフトロック位置まで移動すると、ロックローラ97は、回転拘束部87に位置する(
図20参照)。そうすると、ロックローラ97と回転拘束部87との係り合いにより、回転体81の回転が制限される。回転体81の回転が制限されると、移動体30の移動体ローラ98は、障壁部84aにより開方向DTAの移動が阻止される。詳細には、移動体ローラ98に開方向DTAの力が作用すると、移動体ローラ98が障壁部84aに接触するため、回転体81にはアンロック方向DUに回転する力が作用するが、上述のように回転体81の回転が制限されているため、回転体81がアンロック方向DUに回転しない。このため、移動体ローラ98が拘束部84から進入部83に移動できない。このようにして、移動体30またはドアリーフ3に開方向DTAに力が外部から加わることに基づいて移動体30が移動することが抑制される。
【0057】
また、ベース部材11がシフトロック位置に配置されると、押圧部材91は、ベース部材11およびロックローラ97とともに移動し、所定位置に配置される。ロックローラ97とともに動く押圧部材91の移動を検出するセンサー(図示省略)は、押圧部材91が所定位置に配置されることに基づいて駆動装置20に信号を出力する。駆動装置20は、この信号に基づいて、回転軸13の駆動を停止する。
【0058】
次に、ドアリーフ3の開放するときのロック装置80の作用について説明する。
ドアが全閉となっているときドアを開放させる指令がドア駆動ユニット5に伝えられると、モーター21が回転軸13を駆動し、回転軸13が負方向(移動体30を開方向DTAに移動させる回転方向)に回転する。回転軸13の回転は、伝達部材31を介して回転移動体32に伝達される。そうすると、ピニオンギア55が回転する。一方、ドアリーフ3が戸閉位置に配置されているとき、移動体30の移動体ローラ98は、回転体81の拘束部84に拘束されている。このため、この時点においては、移動体30は移動せず、ベース部材11が移動体30及び回転体81に対して基準位置に向かって移動する(閉鎖方向DTCに向かって移動する)。そうすると、ロックローラ97が閉鎖方向DTCに移動し、ロックローラ97が回転体81の回転許容部86に配置されると、回転体81が回転可能になる。移動体30の移動体ローラ98には、回転軸13の負方向の回転に基づいて開方向DTAに作用する力が働いており、移動体ローラ98は、回転体81の第1カム82の障壁部84aを押すため、回転体81がアンロック方向DUに回転する。このようにして、回転体81がアンロック位置まで回転する。そして、移動体ローラ98は、第1カム82から脱出する。このようにして、ドアリーフ3のロックが解除される。
【0059】
次に、ロック解除装置90の作用を説明する。
ドアが全閉となっているとき、ベース部材11は、付勢ばね94により開方向DTAに付勢され、シフトロック位置に位置する。付勢ばね94の力は、押圧部材91を介してレバー92に加わっている。レバー92の動力部92bに、この付勢力に抗する力が加えられると、レバー92が付勢力に抗して回転し、ベース部材11がシフトロック位置から基準位置に向かって移動する(閉鎖方向DTCに向かって移動する)。そうすると、ロックローラ97が回転体81の回転許容部86に入り、回転体81が回転可能になる。この状態で、ドアリーフ3を開くようにドアリーフ3に力が加えられると、移動体ローラ98は、回転体81の第1カム82の障壁部84aを押すため、回転体81がアンロック方向DUに回転する。移動体ローラ98は開方向DTAに移動しつつ、回転体81がアンロック位置まで回転する。このようにして、移動体ローラ98は、第1カム82から脱出する。このようにして、移動体30の移動規制状態(ロック)が解除される。
【0060】
以下、実施形態の効果を説明する。
(1)ロック装置80は、ドアの開口幅方向DTと平行な回転中心軸CBを有する回転体81であり、回転体81の回転位置によってドアリーフ3の開口幅方向DTの移動を可能または不能とする第1カム82を有する。このような構成によれば、ドアリーフ3を簡単にロックできる。
【0061】
(2)ロック装置80において、第1カム82は、ドアリーフ3とともに移動する接触部3Aに接触するカム面82Aを有し、カム面82Aは、接触部3Aが進入する方向に進行しつつ回転中心軸CBを中心として旋回するように構成される。この構成によれば、ドアリーフ3とともに移動する接触部3Aがカム面82Aに接触することに基づいて、第1カム82を有する回転体81を回転させることができる。
【0062】
(3)ロック装置80において、ドアリーフ3が戸閉位置に達したときにドアリーフ3の移動を不能とする位置で回転体81の回転を規制する回転規制部81Aを有する。この構成によれば、ドアリーフ3の移動を不能にできる。
【0063】
(4)ドア駆動ユニット5は、上記ロック装置80と、ドア駆動装置10とを備える。ドア駆動装置10において、第1カム82が、ドアリーフ3の開口幅方向DTへの移動を可能とするアンロック位置に配置されるとき、ドアリーフ3を開口幅方向DTへ駆動させることができる。この構成によれば、第1カム82がドアリーフ3の開口幅方向DTへの移動を可能とするアンロック位置のときに、ドアリーフ3を開口幅方向DTへ駆動させることができる。
【0064】
(5)ドア駆動装置10は、ドアの開口幅方向DTに延びるベース部材11と、ベース部材11と接触することにより回転しながらベース部材11に沿って移動することでドアリーフ3を開口幅方向DTに移動させる回転移動体32とを備える。この構成によれば、移動体30は、モーター等の駆動源を備えないため、移動体30の小型化が可能である。
【0065】
(6)ベース部材11は、ドアリーフ3が戸閉位置(全閉位置)に達したときにモーター21の駆動力(回転軸13および移動体30を介してベース部材11に伝達される力)によりドアリーフ3の開方向DTAへの移動が可能である。また、ドアリーフ3が戸閉位置(全閉位置)に達したときのモーター21の駆動力に基づいて、ベース部材11がドアリーフ3の開方向DTAに沿う方向に移動することによって、ベース部材11が回転規制部81A(第2カム85の回転拘束部87)と接触することに基づいて、回転体81の回転を規制する。この構成によれば、ドアリーフ3が戸閉位置に配置されるときベース部材11が移動することに基づいて回転体81の回転を規制できるため、回転体81の規制構造を簡潔にできる。
【0066】
(7)上記ドア駆動ユニット5において、回転規制部81Aとしての第2カム85は、回転体81において、回転中心軸CBを間に挟んで第1カム82と反対側に配置される。この構成によれば、回転中心軸CBを有する回転体81の寸法を短くできる。
【0067】
<他の実施形態>
上記実施形態は、上記構成の例に限定されない。上記実施形態は、以下のように変更され得る。なお、以下の変形例では、上記実施形態の構成と実質的に構成の変更ない構成については、上記実施形態の構成と同一の符号をつけて説明する。
【0068】
上記実施形態において、駆動装置20に配置は制限されない。実施形態では、移動体30の小型化のために移動体30には駆動装置20が取り付けられていないが、移動体30に、駆動装置20を設けてもよい。すなわち、駆動装置20は、移動体30とともに移動する。また、回転軸13において開方向DTAの端部に駆動装置20を設けてもよい。
【0069】
・上記ロック装置80は、複数の部品により構成され得る。例えば、ロック装置80は、移動体30と結合して移動体30の移動を規制する第1部品と、ベース部材11を固定解除可能に固定する第2部品と、第1部品と第2部品とを連動させるリンク機構とにより、構成され得る。
【0070】
・上記ロック装置80は、ドアリーフ3が戸閉位置に達するとき、回転体81がベース部材11の固定を解除し、かつベース部材11を移動させることにより回転体81の回転を制限するが、回転体81の回転を制限する手段は、回転体81とベース部材11との係り合いによるものでなくてもよい。例えば、回転体81の回転後、回転体81は、ベース部材11の移動に伴って回転するカムまたはレバーに係り合うことで、回転体81の回転は制限され得る。
【0071】
・上記実施形態において、回転軸13の断面構造は、上記例に限定されない。回転軸13において回転中心軸CXに垂直な断面の形状は、回転軸13の回転に基づいて伝達部材31に回転動力を加えることができる形状であればよい。具体的には、回転軸13の断面は、非円形であればよく、多角形、突起を有する構造、溝を有する構造、等に構成され得る。
【0072】
・上記実施形態において、伝達部材31の回転中心軸は、回転軸13の回転中心軸CXに平行であれば、当該回転中心軸CXと一致しなくてもよい。伝達部材31の回転中心が回転軸13と一致しない構造の場合、伝達部材31は、回転軸13と平行の軸部材により支持される。この軸部材は、保持体33に設けられる。そして、回転軸13には歯車が設けられ、伝達部材31は、回転軸13の当該歯車に噛み合う歯車が設けられる。なお、このような構成によれば、回転軸13と伝達部材31とは外歯同士が噛み合うため、回転軸13の回転方向と伝達部材31の回転方向とは反対方向になる。ドア駆動装置10の動作は、実質的に実施形態に示された例に準ずる。
【0073】
・ロック装置80の適用範囲は制限されない。ロック装置80は、ドアリーフ3を有するドア駆動ユニットに適用できる。例えば、ロック装置80は、ランクアンドピニオン構造のドア駆動ユニットだけでなく、可逆ねじ及びナットを備えるドア駆動ユニットにも適用可能である。
【符号の説明】
【0074】
CA…回転中心軸、CB…回転中心軸、CX…回転中心軸、CY…中心軸、DL…ロック方向、DT…開口幅方向、DTA…開方向、DTC…閉鎖方向、DU…アンロック方向、DX…延長方向、1…車両、2…ドア開口部、3…ドアリーフ、3A…接触部、5…ドア駆動ユニット、10…ドア駆動装置、11…ベース部材、12…歯、13…回転軸、14…周面、15…溝、20…駆動装置、21…モーター、21a…出力軸、22…減速装置、23…出力ギア、24…第1減速ギア、25…第2減速ギア、27…ケース、27a…箱、30…移動体、31…伝達部材、32…回転移動体、33…保持体、41…摺動部材、42…挿通孔、42a…内周面、43…溝、45…ベアリング、51…第1ベベルギア、52…結合部、53…挿通孔、54…傘歯、55…ピニオンギア、56…第2ベベルギア、61…本体部、62…凹部、62a…底面、62b…内周面、63…支軸、64…第1被支持部、65…挿通孔、66…交差開口部、67…第2被支持部、68…挿通孔、72…摺動部材、74…摺動部材、75…ベアリング、76…ブラケット、77…抜け留め部材、78…締結部、80…ロック装置、81…回転体、81A…回転規制部、81a…挿通孔、81b…開口端、82…第1カム、82A…カム面、83…進入部、83a…開口部、84…拘束部、84a…障壁部、85…第2カム、86…回転許容部、86a…規制端部、86b…案内溝部、87…回転拘束部、90…ロック解除装置、91…押圧部材、92…レバー、92a…支点部、92b…動力部、92c…作用部、93…案内部材、94…付勢ばね、96…カバー、97…ロックローラ、98…移動体ローラ、99…収容筒。